徐沛龙

商丘工学院 河南 商丘 476000

BIM，也就是建筑信息模型，它是一种通过数字仿真技术来整合项目建设全过程信息的三维数据模型，具有信息关联性、完备性、一致性和可视化等特点，建设方可以利用这一技术手段，来实现对隧道工程项目的全过程信息化管理。作为建筑、机械等多个行业中的热门技术，BIM技术在我国目前仍处在初级发展阶段[1]。工程实践证明，将 BIM技术应用于隧道工程施工，能够使隧道工程施工过程中信息共享，优化隧道工程的生产模式与设计理念，提高隧道工程施工品质，确保工程的正常运行，对加快工程进度、降低工程造价具有重要意义。

1 BIM技术应用原理

BIM技术指的是立体化的三维数字建筑信息模型，在使用 BIM技术的时候，应该以充分地收集工程所需要的各类信息、数据为基础，实现构建工程建筑结构、设施、构件等的三维立体模型，并对相应的数据信息进行模拟，并以数字模式进行展示，以有效地帮助工程的保质、高效地推进。使用 BIM技术所收集到的建设工程数据之间具有一定的关联性，有关工作人员可以在任何时候，都可以对所收集到的关联信息进行访问并进行使用，从而可以对项目的真实状况进行一个数据模型的仿真，从而将项目的各种显著特征直接展现到了三维模型之中。

其实施原则为：有关人员将项目所需要的各种关联信息录入到 BIM软件中，通过软件的数字化功能，对信息进行有序的归类、整合和分析，从而仿真出与项目实际相符的三维立体模型。此外，建设项目的设计人员可以把项目的施工工艺、工艺和材料等数据录入到 BIM软件中，并根据项目的执行情况建立模型，从而达到项目的方案设计和成本预算控制等目的。在隧道项目开始正式实施之前，利用 BIM技术对其进行信息建模，可以使工程设计的精度和效率得到很大提高，将其科学地运用到项目的执行过程中，从而确保项目设计和建设的质量[2]。

2 基于BIM技术的施工信息化管理在隧道工程中的作用

由于受到设计和施工技术的限制，一般情况下，在隧道工程中大多采用了平面二维的出图方法。方案设计人员必须根据自己所拥有的知识和经验，将工程的三维结构和思想，以平面二维的形式表现出来，这就对技术人员的专业水平和经验积累提出了很高的要求，其繁琐的流程也加大了实现的困难。随着我国公路交通网的逐步完善，我国公路隧道施工规模也在不断扩大。在面对复杂环境下的隧道工程设计施工时，因为工程场地大多处于地质条件多变、地形地貌崎岖复杂的地区，如果仍然采用平面二维施工设计方法，那么就不能真正做到对所涉及的因素进行综合考虑，很容易因为理解偏差而给后续的执行带来困难。这就造成了在施工过程中存在诸多的问题，从而影响了施工的质量[3]。

BIM技术具有可视化，易于操作协调，建模精确等特点；将数据关联一致等技术优点运用到项目中，可以帮助参与人员在模型构建、设计深化等方面进行分析研究，从而可以有效地提高项目设计的模拟程度和精度，从而保障了项目建设的速度和质量，因此它具备了很强的实用性和广阔的应用前景。

3 基于BIM技术的施工信息化管理在隧道工程中的应用

3.1 工程前期阶段的应用

（1）工程测量。资料信息是进行隧道建设最基本的要求，所以需要以 BIM技术为依据，以完备的实测资料为依据，确保仿真工作的顺利开展。具体而言，需要做好如下工作：在开展各类高效的仿真工作前，必须要将各类有用的数据信息加以完善，因此，要对全部的信息进行高效地度量和计算，这样，在后续的仿真工作中，就可以将这些数据充分地应用到建筑仿真的构造工作中去；因此，要在整个隧道建设的进程中，对各类有用的信息展开测量，并对横向、纵向、施工隧道的各个技术参数和数据展开测量，从而使数据的尺寸、数量等都能得到充分地、高效地搜集，并对这些数据进行复查和登记，为后续的仿真和数值分析打下了坚实的基础。

（2）BIM模型构建。BIM技术软件系统的建模功能在隧道工程中的运用，能够将工程数据清楚地展现出来，因此，在建立隧道工程模型时，应该对各种影响因素进行全面的分析。隧道工程相对于普通的建筑项目而言，其通常需要较长的施工里程，而在这样长的施工时间间隔中，其施工过程中的环境因素将会对其产生较大的影响。在这种情况下， BIM建模的数目也相应地增加，而比较复杂的施工环境也给隧道工程 BIM三维建模的建立带来了一定的困难。

在对与公路隧道工程有关的有关的数据进行全面的收集、整理和统计的过程中，还应该对隧道工程中的各个方面的影响因素进行全面的考虑，以便对工程的信息进行全面的展示，提高模型的精度。除此之外，在构造隧道项目 BIM模型的过程中，还要与项目的具体情况相联系，对可能产生的影响因素进行全面地分析，并将对隧道项目的建模数据进行适当地输入，从而提高了模型的全面性和精确性。

（3）场地优化。在隧道工程中，由于施工现场的工作环境及地质情况的变化，给工程勘察、设计和施工带来了很大的困难，需要利用先进的技术来提高施工质量。将 BIM技术运用到隧道工程中，与之前的环境勘查数据相结合，将BIM软件系统和BIM技术相结合，模拟隧道施工环境，从而使得隧道的不同位置可以进行全面的模拟。并对已有的定位环境进行了统一的缝合和集成，以仿真和构造出整体的隧道工程建设环境。利用对隧道项目的仿真，参与者可以更加完整和系统地了解到项目现场的工作环境，并根据所提供的环境资料来进行分析，从而让管理者能够更加科学地把握项目现场的真实优势和不足。利用可视化 BIM软件，可以及时发现施工环境中暴露出来的缺陷，并对其进行分析并制定出施工现场改进方案，从而达到优化施工场地的目的。

3.2 工程进度管理中的应用

（1）场站临建优化布置。根据本工程临建施工计划，结合本工程的隧道出口和车站的实际布局，利用 BIM技术构建的三维模型和搭建的各类临建设备，进行可视化的交流和讨论，合理的布局和优化施工现场，选出最好的临建方案。同时，减少各个站点间的相互影响，改善过去施工现场出现的材料站点杂乱问题，进而提升施工工作效率。

（2）图纸问题校核及碰撞检查。以 BIM技术为基础，按照规格和图纸建立3D模型，对设计图中比较复杂的部分进行检验，并制作出检验报告，便于项目部与设计者进行交流，对项目进行变更，对项目进行合理的调整，以防止进度延迟和质量返工。

（3）优化施工方案。通常情况下，隧道工程的施工方案，都是以工程师的经验为基础，或是与网络上其它隧道的施工方案相结合来制定的，但是，要想有针对性地编写出适合本项目的施工方案，也不能精确地判断出这是不是一个最佳的方案，更不能精确地预测和预防在施工过程中会发生的问题。利用 BIM技术进行建模，可以在虚拟的场景中，对施工方案展开可行性分析，进而对施工方案进行优化，具有针对性和可操作性，可以加速隧道工程的施工进度。

（4）可视化交底，提升施工人员的能力。BIM技术可以将建筑物的模型以3D的方式呈现在人们的面前，即便是那些没有专业知识的人，也可以在视觉上看到隧道的构造。在3D技术交底中使用 BIM技术，对复杂部件的工艺步骤采用施工动画来进行交底，这一方法已经将以往依靠施工人员的空间想象力来实现对工艺流程的了解转变为一种更直接、清晰的方式；被交底人员可以更快地对施工技术进行熟悉，并进行合规性的操作，大大提高了施工人员的施工水平，从而加速了施工进度。

3.3 施工质量管理中的应用

（1）借助BIM技术建立协同管理平台。在施工过程中，施工过程中最重要的环节就是施工过程中的质量控制。将 BIM技术运用到隧道工程施工中，建立一个具有工程管理功能的专业协作管理平台，帮助项目管理者更好地进行工程质量管理工作。将科学的管理措施输入到 BIM系统专属协同管理平台中，通过平台软件提高工程管理的规范化和整合能力，实现多项管理工作的联动融合。

与此同时，利用之前已经构建好的隧道工程 BIM模型，将其与安全管理实施要点相结合，强化对工程重点、难点工序的重视程度，利用科学的管理，可以及时地将工程中潜在的安全问题找出来。将专属协作管理平台与网络技术有机地融合起来，如果在实际的项目中出现了一些问题，那么就可以利用网络的移动终端，将这些问题反馈到专属协作管理平台上。这样，就可以对该项目进行科学的整合和分析，帮助隧道项目的管理者对项目的进度和出现的问题有一个更好的了解，并能对项目的进度和出现的问题进行及时的修正和改进，从而能够迅速地解决这些问题。

（2）通过BIM技术模拟实际工况。在隧道工程的实际施工中，由于工程的真实情况往往与设计的施工计划存在差异，因此，技术人员应当根据隧道的真实施工情况进行动态仿真；针对不同的关键阶段和建筑工艺，执行仿真。要认真做好生产过程中的监管和监控工作，对生产过程中出现的问题进行及时的检查和分析。对每一项施工的重要步骤进行检验，提高施工材料的使用率，对人工机械的装备、工具和建筑材料进行科学的配置，帮助项目经理对隧道项目的实际工况有一个更全面的认识，然后实施完整的施工计划。

3.4 工程成本管理中的应用

利用 BIM模型，能够对建筑图纸进行进一步的校核，计算机能够快速、准确地根据构件来计算工程量，进而能够编制出更加精确的项目预算等；便于工程建设阶段的造价控制。由于隧道地质条件复杂，施工工序多，施工过程持续；由于施工周期较长，所需的资源较多，很可能会引起资源的不合理分配，出现“窝工”、“停工”的现象，从而使工程造价提高；这就对现场的组织与管理提出了很高的要求。利用 BIM技术进行施工计划优化，可以实现对资源的合理配置，对施工组织进行最优编制，从而达到加速建设的目的，同时也可以降低因施工而造成的浪费。在项目建设中，由于设计变更、价格调整等原因而引起造价变动，这时造价数据的更新往往不够及时，不够准确，使得造价控制丧失了依据。在发生工程变更的时候，只需要对BIM模型进行相应的调整，就能迅速地对变更的工程量增加和减少进行统计，既快又准。

4 基于BIM技术的信息化管理中存在的问题和建议

4.1 问题分析

BIM技术在隧道工程中的应用，既有其优点，也有其不足。首先， BIM软件体系存在较多的缺陷，缺乏专业的 BIM技术人员，以及与 BIM相关的软硬件投资较少；BIM技术在我国的应用受到了很大的制约，如知识产权保护薄弱，相关法律法规不健全，经济效益不高等。与此同时，一些设计人员思维僵化，设计方法落后，政府的宣传力度不够；此外，由于企业的目光短浅以及其他一些主观原因，也阻碍了 BIM技术的发展[4]。

另外，在运用BIM建模技术的过程中，要建立起一个互相协作的基础，从建模到绘图，再到施工仿真的各个软件都要互相协作。如果没有统一的标准与平台，BIM模型之间的信息交流就会变得困难，其优势也就不复存在了。发达国家很久以前就制定了适合自己的 BIM施工产业的标准，但是中国的施工产业还没有形成一个统一的制度，而且 BIM施工技术引入的时间还很短，这就造成了专业技术人员的短缺；中国 BIM技术的发展面临着巨大的挑战，导致我国 BIM技术的发展面临着巨大的挑战，一些技术标准对 BIM技术的借鉴和借鉴作用不大，导致我国 BIM技术的发展面临着巨大挑战[5]。

4.2 优化建议

在隧道工程建设中应用BIM技术时，会遇到一些特殊的困难和障碍。因此，要将隧道 BIM国家标准体系构建好，并让整个项目分阶段的各个参与方进行协调合作，才能将 BIM技术的优势充分地发挥出来。BIM技术的应用，需要在设计单位、施工单位、运营单位等各个专门的软件中进行信息交流，而这些软件都是由各个厂商提供的，没有一个统一的规范，就难以保证数据的流畅流通。这必然会影响到 BIM技术在整个寿命中的作用。我们应该在借鉴和借鉴国际先进标准和理念的基础上，坚持以引进、消化吸收和创新的方式来提高 BIM在国内的应用水平。

要实现 BIM技术在实际中的运用，就必须增加对 BIM技术的投资，保证硬件设备与计算需求相适应，采用成熟的、具有完整功能的软件，并引入与 BIM相关的顾问服务。选拔出最好的人才，组成一个 BIM技术攻坚团队，并对这个团队进行针对性的培训，建立一支懂服务、懂概念、懂技术的专业复合型人才队伍，提高他们的综合能力。目前，隧道工程的规模普遍较大，需要以小组的方式来实现，因此，管理人员更应该对员工进行合理的分配，并加强员工之间的配合。

5 结语

综上所述，随着信息技术的持续进步与发展， 基于BIM技术的信息化管理在隧道建设中所起到的作用也越来越大，特别是利用该技术，能够对施工过程展开高效的仿真与计算，从而能够对施工中所存在的各类不稳定的因素进行有效的改进。因此，为了更好地推动 BIM施工综合管理平台在隧道施工中的运用，必须要持续改进数据的收集、利用、计算、模拟、管理等工作，将技术的优势与隧道工程相融合，提高整体施工进度和效率，确保隧道工程整体建设质量。